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[기술칼럼] 블록체인 기술, 앞으로 어떻게 적용이 될까?
2018. 05. 23

매스컴에서 뜨거운 핫 이슈로 떠올랐던 '비트코인' 이라는 가상화폐는 제3기관의 개입없이 거래 당사자 간의 가치를 교환할 수 있도록 구상된 화폐이다. 보통의 신용카드로 거래를 할 경우, 은행이나 카드사가 지불에 대한 보증을 해준다. 그러나 비트코인을 통한 거래 시, 거래 당사간의 가치를 주고 받게 된다. 이 비트코인은 블록체인 기술을 이용한 개인 간 가상 거래 화폐이다.

최근 들어 '블록체인'에 대한 용어가 많이 등장하고 있다. 이미 많이 익숙한 이 블록체인은 블록을 연결한 묶음을 한 데이터베이스를 의미한다. 블록에는 특정 시간 동안에 거래된 정보를 담고 있고, 이 거래에 대한 정보는 사용자가 생성하도록 한다. 이 파일은 다른 사용자들이 사본을 갖고 있게 된다. 그러나, 이 파일에 대한 정보를 다른 사용자 중에 한명이 임의로 수정할 경우, 이 한 명을 제외한 나머지 사용자의 파일만 Original 로 인정하고, 나머지는 위조 또는 변조된 정보로 인정된다. 결국 다른 사용자들의 동일한 정보 내용을 갖게 하기 위해서 거래된 정보에 대한 데이터를 각자의 노드에 분산처리해서 나누어 가지고 있는 것이 이 블록체인 기술의 핵심이다.

[자료 : BITCOINIST.NET, Thoughts on Bitcoin Block Size Economics 그림 재구성]
[자료 : 위키백과, Bitcoin의 블록체인 설명 재구성]


블록체인의 특징

첫번째로 분산성이다. 신뢰 된 제3자 없이 네트워크 환경에서 거래가 가능하여, 과거 중앙집중형 운영 방식의 시스템이나 유지보수 등이 불필요하고, 거래의 각 당사자간에 데이터를 분산해서 저장하는 구조이다. 따라서, 일부 사용자나 시스템에 대한 오류가, 성능저하 등 과는 무관하게 전체 네트워크에서 영향을 주는 범위가 미미 하다.

둘째는 확장성으로, 공개된 소스로 인해 네트워크 참여자는 누구나 구축하고 연결, 또는 확장할 수 있게 되었다. 따라서, 네트워크를 통해서 데이터를 공유가 필요한 시스템 간의 확장이 용이하고, API 를 통한 기존 시스템과의 확대도 고려할 수 있게 된다.

셋째로 보안성 측면에서는 네트워크 참여자 모두에게 공동으로 소유함으로 블록체인 내에 데이터 조작 방지 및 무결성 보장하고 있다. 또한 모든 거래 기록을 공개적으로 접근해서 거래를 양성화 시키고, 거래 기록이 변경될 때, 기록과 증명을 통해 거래를 투명성을 제공한다.


블록체인 기술이 어떻게 활용되는가?

금융거래에는 이미 블록체인 기술을 도입하고 있다. 점진적으로 , 개인 의료 정보 뿐 아니라, 다른 산업으로 확대하기 위한 검토 단계에 있다. 특히 네트워크를 통한 콘텐츠 서비스 요소, 즉 영상, 이미지, 음원과 같은 콘텐츠에도 가치를 부여하고, 이를 개별적으로 거래하기 위한 수단으로 활용하기 위한 시도가 시작되었다.

그 외에도 전자 계약 시스템에서도 검토되고 있다. 계약서 (또는 문서)를 블록체인 등록하여, 위/변조가 불가능하게 하여, 계약 체결의 조건이 만족되었을 때, 원본이나 증명이 가능한 문서로써 보장하는 기술로도 적용할 수 있다.

[이미지출처 : IBM]
최근에는 전력생산을 개인 가구나 중소규모의 에너지를 직접 생산하는 프로슈머와 이웃 간의 전력거래에 대한 비용 지불 수단으로 블록체인을 이용한 포인트로써 거래되는 방법이나 전기차 충전을 위한 지불 수단으로도 검토되고 있다.

그 외에도 증권거래, 개인 신원 관리, 결제 사업, IoT 센서에 대한 정보 수집 및 공유, 스마트 거래, 투표 등으로 다양한 분야에서의 활용이 가능할 것으로 기대한다.


실제 연구 및 응용되는 사례는?

2017년, 1월 IBM 왓슨은 미국 FDA와 함께 환자 데이터를 안전하게 공유하기 위한 공동개발에 들어가, 환자의 건강 데이터를 필요한 기관에게 안전하게 공유할 수 있는 기술을 얻기 위해 블록체인을 고려하고 있으며, 이러한 기술을 바탕으로 공중 보건에 잠재적인 이익을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.

필름 업체로 유명한 코닥(Kodak) 은 자사의 '코닥원' 이라는 사진 및 이미지 저작권을 관리하는 플랫폼을 구축하여 사진 및 사진작가에 대한 정보를 등록하고, 이 등록된 사진 및 이미지에 라이선스를 부가 한다. 이때 이 사진에 대한 사용을 원할 때, '코닥코인' 이라는 자체 개발한 가상화폐로 거래가 이루어지는데, 코닥 코인에서는 이 블록체인 기술을 적용하여 사진 및 저작권 기록 정보를 관리하도록 한다. 때문에 불법적인 사용을 쉽게 알아낼 수 있도록 적용하였다.


블록체인은 모든 문제를 해결하지 못한다.

블록체인 기술을 활용한 상용화 움직임은 아직 초기 단계이다. 시장 검증이 남아있다. 또한 아직 느린 연산 처리 속도, 대용량 데이터에 대한 처리 및 검증, 스크립트로 인한 정보유출 등 잠재적인 위험을 가지고 있고, 사고 발생 시, 책임소지에 대한 불명확성이나 안정성에 대한 이야기가 꾸준히 거론되고 있다.

또한 블록체인의 블록 사이즈가 1MB로 대용량 미디어 파일과 같은 경우에 대해서 등록 및 검증 등의 처리 문제등이 있다. 또한 거래에 따른 합의를 만드는 과정에서는 각 Peer 간의 검증의 시간이 필요할 수 있다.


목적에 따라 분류

블록체인은 목적에 따라 크게 Public과 Private으로 분류하고 있다. 비트코인, 이더리움 같은 인증이 필요 없는 일반 사용자들의 네트워크에 참여하여 모든 거래 내역을 볼 수 있고, 검증을 할 수 있다. 그러나 기관 간의 거래 내역은 필요에 따라 공개가 되면 안되고, 문제가 발생할 때 책임질 수 있는 기관이 트랜젝션을 생성해야 때문에 이러한 이유에서 특정한 기관에서만 사용할 수 있는 Private 블록체인으로 구분하고 있다.

Public 블록체인은 참여가 자유롭기 때문에 인증되지 않는 (실제 악의적인) 참여자도 데이터를 공유된다. 때문에 Public 블록체인에서는 블록 후보를 만들어 제출하고, 분산 합의를 통해서 하나의 블록을 선정해서 하는데 있어 신뢰할 수 있는 블록으로 만드는 시간이 필요하다.

예로 비트코인은 약 10분에 블록 하나를 생성해 낸다. 이더리움은 약12초이지만, 실제 거래를 통한 트랜젝션 결과 확인은 1~2분 정도 소요된다. 신속성을 요구하는 금융거래에서는 이와 같은 지연의 문제로 화폐거래에 적용이 불가능하다.

이때 다수에 의한 합의가 된 블록에 대해서 인정하는 구조적인 문제를 이용해 왜곡된 51%의 노드가 있을 경우에 대한 왜곡된 기록으로 합의되는 문제라거나, 피니어택(마이너가 타이밍을 통한 지불자의 거래 내용을 무효화 시키는 공격법), 레이스 어택(한꺼번에 두개의 지불을 연이어 했을 때, 트랜잭션이 전파되는 과정 중 충돌로, 둘 중에 하나만 지불처리 되고 하나는 취소되는 공격법)등 구조적인 문제점들을 해결해야 할 필요가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서 기업들의 연합을 통해서 블록체인 개발에 참여하고 있으며, Private 블록체인의 platform 으로 오픈하여 Public 의 문제점을 해소하고 있다.

예를 들어 허가된 기관만 열람하거나, 트랜젝션 생성을 책임소재가 있는 기관으로 제한하거나, 퍼블릭과는 다른 방식의 분산합의 알고리즘을 사용하여, 처리 속도를 매우 빠르게 하는 등의 대응을 하고 있다.


앞으로 어떻게 적용이 될까?

오픈소스 프로젝트에서 다양한 블록체인 기술의 프레임워크를 발표하고 있으며, 이러한 프레임워크를 활용하여 실제 시스템을 구축하는 케이스들이 등장하고 있다.

[하이퍼레저 패브릭 프로젝트, 이미지출처 : www.hyperledger.org]
특별한 사례로 하이퍼레저(HyperLedger) 의 경우, 블록체인 기술을 발전을 위한 리눅스 재단에서 운영하고, 여러 기업들이 참여하여 진행되는 프로젝트로 하이퍼레저 패브릭(Fabirc) 프레임워크가 있다. 이는 Public 또는 Private 블록체인을 구현할 수 있으며, 블록체인 어플리케이션과 제품 또는 맞춤형 기업 솔루션을 만들어서 적용하고 있다.

금융사에서는 AIG, 스탠다드차타드 은행은 다국적 보험증권에 패브릭을 적용하여, 보험 증권에 관련된 데이터나 문서들을 동일 기준에서 확인할수 있도록 Smart Contract 구현하였고, 글로벌 물류 운송회사인 Maersk 에서는 전세계 수많은 컨테이네의 관련 데이터를 추척 관리할 수 있도록 구현된 실 사례를 만들어 내고 있다.

그 외에도 거래, 송금, 신원관리, 공증, 투표, 유통 , 전력거래, IoT 센싱 등 여러 산업 군에 접목이 가능한 이 기술 요소는 새로운 시장 발굴 및 참여기회를 제공하여 또다른 기회를 제공해줄 것으로 기대되며, 향후 여러 적용 사례를 통해서 기술요소의 사용이 확대 될 것으로 전망한다.

물론 , 기술 한계점을 가지고 있지만, 블록체인 자체의 문제라기보다 기술 개발을 통해 해소 가능성이 있으므로 향후 적용의 범위와 가능은 긍정적으로 볼 수 있다.

앞으로의 관련 산업군에 있는 기업에서는 이러한 기술요소에 대한 적극적인 검토를 통해서 거래 간의 인증 수단 및 기록에 대한 혁신을 주도할 수 있는 새로운 서비스와 시스템들이 등장할 것으로 기대한다.

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